CN209348437U - 一种微纳米气泡发生器及气泡发生系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水下环保技术领域，具体地说是一种微纳米气泡发生器及气泡发生系统，包括入水驱动装置和混合装置，所述入水驱动装置的泵腔内设有叶轮，所述泵腔上设有进水口、出水口和入气口，所述混合装置包括入水流道、切线流道、混合腔和进气腔，所述入水流道一端与所述出水口相连，所述入水流道另一端分成多个切线流道，且每个切线流道均与一个混合腔对应切向相连，各个混合腔之间设有进气腔，且所述进气腔设有进气口，所述混合腔内壁为光滑曲面，且所述混合腔内侧设有内通孔与所述进气腔相通，所述混合腔外侧设有出水孔。本实用新型能快速实现水体气体溶解，且形成的纳米气泡粒径更小，气泡浓度更高，能够有效改善水体底部环境并促进养殖物生长。

Description

一种微纳米气泡发生器及气泡发生系统

技术领域

本实用新型涉及水下环保技术领域，具体地说是一种微纳米气泡发生器及气泡发生系统。

背景技术

微纳米气泡技术就是将空气、氧气、氮气、氢气或其他气体以极细微的气泡方式溶于水中，具有较好的增氧去污效果且能够促进水产养殖，其对于水下环保、水产养殖等领域意义重大。气泡水体除污机理是指在气泡破裂瞬间，由于气液界面消失的剧烈变化，界面上聚集的高浓度离子将积蓄的化学能一下子释放出来，此时可激发产生大量的羟基自由基(·OH)，具有超高的氧化还原电位，其产生的超强氧化作用可降解水中正常条件下难以氧化分解的水体污染物，实现对水质的净化作用。

一般情况下，纳米气泡粒径越小，气泡浓度越高，与水体的有效接触面积就越大，其处理效果就越好。但现有技术中的气泡发生装置主要采用泵分别吸入气体与液体进行混合，并对气液混合物搅拌切割破坏水分子产生气泡，此种方式形成的气泡主要是大分子气泡，其粒径一般能达到100～300微米，由于大分子气泡接触面积大，容易发生破裂，且气泡破裂瞬间溶解氧释放容易导致多余溶解氧逃逸到空气中，进而导致水体中含氧量不足，并且也缩短了溶解氧在水体中存在的时间，不能很好地实现增氧治污效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微纳米气泡发生器及气泡发生系统，能够快速实现水体气体溶解，且形成的纳米气泡粒径更小，气泡浓度更高，能够有效清除水体污染物，改善水体底部环境并促进养殖物生长。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种微纳米气泡发生器，包括入水驱动装置和混合装置，所述入水驱动装置内设有驱动腔和泵腔，所述驱动腔内设有旋转驱动装置，所述泵腔内设有叶轮，且所述叶轮通过所述旋转驱动装置驱动转动，所述泵腔上设有进水口、出水口和入气口，所述混合装置包括入水流道、切线流道、混合腔和进气腔，所述入水流道一端与所述出水口相连，所述入水流道另一端分成多个切线流道，且每个切线流道均与一个混合腔对应切向相连，各个混合腔之间设有进气腔，且所述进气腔设有进气口，所述混合腔内壁为光滑曲面，且所述混合腔内侧设有内通孔与所述进气腔相通，所述混合腔外侧设有出水孔。

所述进水口和出水口轴向垂直。

相对两侧的混合腔对称设置。

水切向流入所述混合腔内形成涡流回转。

一种根据所述微纳米气泡发生器的气泡发生系统，包括入水驱动装置、混合装置和浮体，入水驱动装置设置于所述浮体上，所述浮体上设有多个连杆，且每个连杆自由端均设有混合装置，各个混合装置的入水流道通过入水管系统与所述入水驱动装置的出水口相连，所述混合装置各个混合腔的出水孔均设有控制阀，当各个混合装置上位于同一方向混合腔的控制阀开启出流且其他方向混合腔的控制阀关闭时，所述浮体移动。

所述入水管系统包括设置于浮体内的主水管和设置于浮体上各个连杆中的分水管，所述主水管与所述入水驱动装置的出水口相连，各个分水管一端与所述主水管相连，另一端与对应混合装置的入水流道相连。

所述入水驱动装置的泵腔沿着圆周方向均布设有多个出水口，每个出水口通过管路与对应混合装置相连。

所述浮体漂浮于水面上，所述浮体下侧设有多个连杆，且每个连杆自由端均设有混合装置，所述泵腔上的入气口以及所述进气腔的进气口分别与气管相连，且所述气管设于所述连杆中且上端穿过所述浮体。

所述浮体浮于水面下，所述泵腔上的入气口和所述进气腔的进气口分别与气管相连，所述气管为刚性管且上端伸出水面。

本实用新型的优点与积极效果为：

1、本实用新型先通过入水驱动装置泵腔的叶轮搅拌切割破坏水分子产生大分子气泡，再通过混合装置中的混合腔涡流混合形成小分子气泡，快速实现水体气体溶解，且形成的纳米气泡粒径更小，气泡浓度更高。

2、本实用新型可单机使用，也可以设计成包括多个混合装置的气泡发生系统，使用灵活方便，且形成水下系统时，可控制各个混合装置上位于同一方向的混合腔控制阀开启出流，同时其他方向混合腔的控制阀关闭，从而产生反向动力驱动浮体移动至相应区域。

3、本实用新型外接气管可连接营养液、消毒液或其它液体，可实现液体在水底的快速喷洒以及在水体中无死角分布，并且可在水体中形成适宜水生生物生存的螺旋式上升流，模拟海洋自然洋流，提高水分子活性，并促进牡蛎、鲍鱼、海参以及鱼虾等生物的生长活力，同时产生的微纳米气泡有强烈的附着力，能将水体中可溶性蛋白、腐败饵料、排泄物等污染物及时浮出水面，便于即时清理或在水面有氧分解，修复水体环境。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的示意图，

图2为图1中入水驱动装置的示意图，

图3为图2中入水驱动装置的泵腔主视图，

图4为图1中混合装置的结构示意图，

图5为本实用新型实施例二的示意图，

图6为本实用新型实施例三的示意图。

其中，1为入水驱动装置，101为驱动腔，102为泵腔，103为叶轮，104为进水口，105为出水口，2为混合装置，201为入水流道， 202为切线流道，203为混合腔，204为进气腔，205为进气口，206 为内通孔，207为出水孔，3为气管，4为浮体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1～6所示，本实用新型包括入水驱动装置1和混合装置2，如图2～3所示，所述入水驱动装置1内设有驱动腔101和泵腔102，所述驱动腔101内设有旋转驱动装置，所述泵腔102内设有叶轮103，且所述叶轮103通过所述旋转驱动装置驱动转动，所述旋转驱动装置在水下时可采用防水电机，在水面上可采用汽油机、柴油机或其他动力装置，在所述泵腔102前端设有进水口104，在所述泵腔102外侧设有至少一个出水口105，且所述进水口104和出水口105轴向垂直，如图4所示，所述混合装置2设有入水流道201，所述泵腔102上的出水口105即与所述入水流道201相连，另外所述泵腔102上还设有入气口。设备工作时，水经由所述进水口104进入所述泵腔102中，同时气体经由所述入气口进入所述泵腔102中，水和气体在所述泵腔 102搅拌并初步切割水分子产生气泡，此时形成大分子气泡，然后在所述叶轮103作用下经由所述出水口105流入混合装置2中。

如图4所示，所述混合装置2包括入水流道201、切线流道202、混合腔203和进气腔204，其中入水流道201分成若干切线流道202，且每个切线流道202均与一个混合腔203对应切向相连，在各个混合腔203之间设有进气腔204，且所述进气腔204远离所述入水流道201一侧设有进气口205，所述进气口205通过气管3与外部气源相连，所述混合腔203近似呈苹果形状，其内壁为光滑曲面，且任意相对两侧的混合腔203均对称设置，所述混合腔203内侧设有内通孔206与所述进气腔204相通，所述混合腔203外侧设有出水孔207。设备工作时，水经过所述入水流道201和各个切线流道202分别流入各个混合腔203中，气体则经由进气腔204和所述内通孔206进入各个混合腔203中，水切向流入所述混合腔203内形成涡流回转并与气体混合，从而将大分子气泡进一步分解成小分子水泡，并由所述出水孔207输出。所述进气腔204上的进气口205可设置成多个，方便不同种类气体或液体进入，满足同时使用多种气体或液体的要求。

本实用新型可以只设有一个入水驱动装置1和一个混合装置2形成单机使用，也可以设有多个混合装置2形成一个水下系统。

实施例一：

如图1所示，本实施例包括一个入水驱动装置1和一个混合装置 2，所述入水驱动装置1的泵腔102上设有一个出水口105直接与所述混合装置2的入水流道201相连，所述混合装置2的进气口205通过气管3与气源相通，所述入水驱动装置1的泵腔102上的入气口通过气管3与气源相通，或者直接与外界大气相通。

本实施例工作原理为：

水和气体在所述入水驱动装置1的泵腔102搅拌并初步切割水分子形成大分子气泡，然后再进入混合装置2中，在所述混合腔203内形成涡流回转实现混合，将大分子气泡进一步分解成小分子水泡并喷出。

本实施例适用水深0.5米到2米，且可连续使用，所述气管3外接气源包括空气、氧气、氮气、二氧化碳、臭氧等，所述气管3还可以分出支路外接营养液、消毒液或其它液体，可实现液体在水底的快速喷洒以及在水体中无死角分布，并且可在水体中形成适宜水生生物生存的螺旋式上升流，模拟海洋自然洋流，提高水分子活性，并促进牡蛎、鲍鱼、海参以及鱼虾等生物的生长活力，同时产生的微纳米气泡有强烈的附着力，能将水体中可溶性蛋白、腐败饵料、排泄物等污染物及时浮出水面，便于即时清理或在水面有氧分解，修复水体环境。

实施例二：

如图5所示，本实施例包括多个混合装置2形成一个水下系统。

本实施例包括入水驱动装置1、混合装置2和浮体4，所述浮体 4可为充气浮力筏或船体，入水驱动装置1设置于所述浮体4上，所述浮体4下侧设有多个连杆，每个连杆下端均设有混合装置2，各个混合装置2的入水流道201通过入水管系统与所述入水驱动装置1的出水口105相连，所述入水管系统设于所述浮体4内，为混合装置2 以及入水驱动装置1的泵腔供气的气管3设置于所述连杆内且向上穿过所述浮体4后与设置于所述浮体4上的气源相连，或者直接与大气相通。

所述混合装置2各个混合腔203的出水孔207均设有控制阀，在所述浮体4上设有控制系统控制所述控制阀开启或闭合，当各个混合装置2上位于同一方向混合腔203的控制阀开启出流，且其他方向混合腔203的控制阀关闭时，即产生反向动力驱动所述浮体4移动。

本实施例中，所述入水管系统包括设置于浮体4内的主水管和设置于浮体4下侧各个连杆中的分水管，所述主水管与所述入水驱动装置1的出水口105相连，各个分水管上端与所述主水管相连，下端与对应混合装置2的入水流道201相连，设备工作时，水经所述主水管分别流入各个分水管中，并进入各个混合装置2中。另外如图3所示，也可以在所述入水驱动装置1的泵腔102沿着圆周方向均布设有多个出水口105，每个出水口105对应为一个或一组混合装置2供水。

本实施例的工作原理为：

设备工作时，水和气体在所述入水驱动装置1的泵腔102搅拌并初步切割水分子形成大分子气泡液体后，然后再进入各个混合装置2 中，在所述混合腔203内形成涡流回转实现混合，将大分子气泡进一步分解成小分子水泡输出，并形成适合水生物生长的螺旋式上升流。另外本实施例中没有设置单独的驱动移动装置，当需要定向移动浮体 4时，利用控制系统控制各个混合装置2上位于同一方向的混合腔203 的控制阀开启出流，同时其他方向混合腔203的控制阀关闭，即产生反向动力驱动所述浮体4移动。

实施例三：

如图6所示，本实施例与实施例二的区别在于：本实施例中的浮体4可沉于水面下移动，此时所述入水驱动装置1壳体密封以防止液体渗入，供气用的气管3采用金属制刚性管并且上端伸出水面直接与大气相通，其工作原理与实施例二相同。另外本实施例中，所述浮体 4为管状，以减少移动时水中阻力。

Claims (9)

1.一种微纳米气泡发生器，其特征在于：包括入水驱动装置(1)和混合装置(2)，所述入水驱动装置(1)内设有驱动腔(101)和泵腔(102)，所述驱动腔(101)内设有旋转驱动装置，所述泵腔(102)内设有叶轮(103)，且所述叶轮(103)通过所述旋转驱动装置驱动转动，所述泵腔(102)上设有进水口(104)、出水口(105)和入气口，所述混合装置(2)包括入水流道(201)、切线流道(202)、混合腔(203)和进气腔(204)，所述入水流道(201)一端与所述出水口(105)相连，所述入水流道(201)另一端分成多个切线流道(202)，且每个切线流道(202)均与一个混合腔(203)对应切向相连，各个混合腔(203)之间设有进气腔(204)，且所述进气腔(204)设有进气口(205)，所述混合腔(203)内壁为光滑曲面，且所述混合腔(203)内侧设有内通孔(206)与所述进气腔(204)相通，所述混合腔(203)外侧设有出水孔(207)。

2.根据权利要求1所述的微纳米气泡发生器，其特征在于：所述进水口(104)和出水口(105)轴向垂直。

3.根据权利要求1所述的微纳米气泡发生器，其特征在于：相对两侧的混合腔(203)对称设置。

4.根据权利要求1所述的微纳米气泡发生器，其特征在于：水切向流入所述混合腔(203)内形成涡流回转。

5.一种根据权利要求1所述的微纳米气泡发生器的气泡发生系统，其特征在于：包括入水驱动装置(1)、混合装置(2)和浮体(4)，入水驱动装置(1)设置于所述浮体(4)上，所述浮体(4)上设有多个连杆，且每个连杆自由端均设有混合装置(2)，各个混合装置(2)的入水流道(201)通过入水管系统与所述入水驱动装置(1)的出水口(105)相连，所述混合装置(2)各个混合腔(203)的出水孔(207)均设有控制阀，当各个混合装置(2)上位于同一方向混合腔(203)的控制阀开启出流且其他方向混合腔(203)的控制阀关闭时，所述浮体(4)移动。

6.根据权利要求5所述的微纳米气泡发生器的气泡发生系统，其特征在于：所述入水管系统包括设置于浮体(4)内的主水管和设置于浮体(4)上各个连杆中的分水管，所述主水管与所述入水驱动装置(1)的出水口(105)相连，各个分水管一端与所述主水管相连，另一端与对应混合装置(2)的入水流道(201)相连。

7.根据权利要求5所述的微纳米气泡发生器的气泡发生系统，其特征在于：所述入水驱动装置(1)的泵腔(102)沿着圆周方向均布设有多个出水口(105)，每个出水口(105)通过管路与对应混合装置(2)相连。

8.根据权利要求5所述的微纳米气泡发生器的气泡发生系统，其特征在于：所述浮体(4)漂浮于水面上，所述浮体(4)下侧设有多个连杆，且每个连杆自由端均设有混合装置(2)，所述泵腔(102)上的入气口以及所述进气腔(204)的进气口(205)分别与气管(3)相连，且所述气管(3)设于所述连杆中且上端穿过所述浮体(4)。

9.根据权利要求5所述的微纳米气泡发生器的气泡发生系统，其特征在于：所述浮体(4)浮于水面下，所述泵腔(102)上的入气口和所述进气腔(204)的进气口(205)分别与气管(3)相连，所述气管(3)为刚性管且上端伸出水面。